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Université de Montréal
Étude de préfaisabilité Rehaussement de la capacité électrique du bâtiment 555
Projet no. 55396-555
24 Mai 2018
2293 - L03557A-D001
Université de Montréal Étude de faisabilité
Rehaussement de la capacité électrique du bâtiment 555 2293 - L03557 | 26 Mai 2018
Table des matières
1. Introduction ...................................................................................................... 1
1.1 Évaluation de la situation actuelle .................................................................................................................... 1
1.2 Alimentation électrique du pavillon 588 ........................................................................................................... 2
1.3 Les contraintes techniques ............................................................................................................................... 2
2. Présentation des scénarios ............................................................................. 3
2.1 Scénario 2 : Transformateur 25kV-600V propriété d’Hydro-Québec ............................................................. 6
2.1.1 Description ............................................................................................................................................... 6
2.1.2 Détails de réalisation ................................................................................................................................ 6
2.1.3 Estimation budgétaire (+/- 30%) .............................................................................................................. 6
2.1.4 Tarification électrique ............................................................................................................................... 6
2.1.5 Avantages ................................................................................................................................................ 7
2.1.6 Inconvénients ........................................................................................................................................... 7
3. Recommandations ......................................................................................... 13
Liste des annexes
ANNEXE A : Croquis des scénarios
ANNEXE B : Estimation des coûts de la solution recommandée (à venir avec rapport final)
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Rehaussement de la capacité électrique du bâtiment 555 2293 - L03557 | 26 Mai 2018
1. Introduction
Le bâtiment 555, propriété de l’Université de Montréal, localisé au 90 Avenue Vincent-
d'Indy à Montréal, connaît un accroissement de la demande en électricité et les
équipements de distribution de l’entrée électrique sont à la limite de leur capacité. L’entrée
électrique est raccordée au réseau 25 kV souterrain d’Hydro-Québec qui alimente le client
à 12.47 kV à partir d’un transformateur du socle 25kV-12.47kV de 1.5 MVA. Par ailleurs,
ce transformateur a atteint la fin de sa durée de vie utile et Hydro-Québec a annoncé ne
plus pouvoir assurer la relève de ce type de transformateur.
La direction des immeubles a mandaté CIMA + pour évaluer les scénarios possibles afin
de parer les contraintes précédemment mentionnées. Le présent document présente
l’évaluation de l’installation actuelle, les différents scénarios envisagés et ses
recommandations.
1.1 Évaluation de la situation actuelle
Hydro-Québec dessert le bâtiment 555 à partir de son réseau 25 kV souterrain. Un
transformateur sur socle de 1.5 MVA, propriété d’Hydro-Québec, rabaisse la tension à
12.47 kV. Le mesurage d’Hydro-Québec, ainsi que le mesurage du client sont installés
au secondaire de ce transformateur. Un appareillage à 12.47 kV situé à l’intérieur du
bâtiment, propriété du client, alimente deux transformateurs à sec de 12.47 kV-600 V, 1
/ 1.33 MVA. L’armoire de commutation et de mesurage 12.4kV est désuète et son
remplacement sera considéré dans les différents scénarios. Pour des raisons de fiabilités,
L’Université de Montréal désire maintenir une redondance au niveau des transformateurs
à sec, ce qui limite actuellement la charge du bâtiment à 1.33 MVA.
Lors d’une rencontre avec le client, le représentant d’Hydro-Québec a indiqué que le
branchement souterrain existant ne respecte pas les normes actuels d’Hydro-Québec. Il
sera donc requis de le mettre au norme lors de l’implantation du nouveau branchement.
Une analyse tarifaire a été produite par Hydro-Québec et est jointe en annexe B. Il est à
noter que cette analyse tient compte de la consommation existante alors que notre
analyse comprend les augmentations de charges.
Le type de charges du bâtiment 555 est majoritairement de l’éclairage, de la ventilation et
de la climatisation (Pointe en été). À court terme, la charge atteindra la capacité maximale
d’un des transformateurs (133%), voir même, insuffisantes puisque les appareils de
climatisation prévus être installées à l’été 2018 ne pourront pas être utilisés à pleine
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capacité en raison des limitations citées précédemment. À moyen et long terme, il y a une
possibilité d’accroissement supplémentaire des charges. Malheureusement, celle-ci est
difficile à chiffrer.
1.2 Alimentation électrique du pavillon 588
Le bâtiment 588 est également la propriété de l’Université de Montréal. Son réseau de
distribution électrique n’est actuellement pas raccordé au bâtiment 555. Le réseau actuel
du pavillon 588 est alimenté par Hydro-Québec à partir du poste Mont-Royal via trois
lignes de distribution souterraines fonctionnant à 25 kV. Ces lignes acheminent l’électricité
au poste de distribution principal et ceux-ci alimentent une banque de trois
transformateurs 25-12.4kV, de 10/13.3 MVA, raccordés en parallèle. La capacité et le
niveau de redondance du réseau sont limités par la capacité des barres omnibus à une
puissance de 26 MVA. Selon les relevés de facturation de l’année 2017, la demande
énergétique affichait des pointes dépassant 24 MVA. Le réseau est à toute fin pratique
saturé et ne pourrait pas desservir les besoins du pavillon 555 sans modifications. Avant
de pouvoir modifier la puissance du pavillon 588 dans le but d’alimenter le bâtiment 555,
un audit exhaustif des équipements et un plan d’action serait nécessaire, ce qui ne fait
pas partie du mandat actuel.
1.3 Les contraintes techniques
Les scénarios seront étudiés selon certaines contraintes techniques importantes, soit :
+ L’architecture de la salle électrique. La structure particulière de la salle complexifie la
modification des bus et limite la dimension de l’appareillage.
+ Le client désire conserver la redondance à partir des transformateurs 600 V ou du
centre de distribution 600 V, selon la solution choisie.
+ Il y a une possibilité d’interférence avec la construction du R.E.M, surtout pour les
scénarios impliquant la traversée de voie publique.
Il est à noter que le pavillon Marie-Victorin est en retrait des autres bâtiments constituant
le campus. Il est également à l’extérieur de l’arrondissement historique. De plus, l’adresse
civique pour le raccordement électrique est 90 Vincent d’Indy.
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2. Présentation des scénarios
La présente section présente les différents scénarios. Ceux-ci sont évalués sur différents
critères. Évidemment le coût est le premier critère d’évaluation. L’ensemble des solutions
sont estimés de façon budgétaire avec une précision de +/-30%. Afin de comparer les
coûts annuels des solutions, une consommation de référence est établie à 1.3 MVA, car
l’augmentation à court terme de la demande atteindra la capacité maximale d’un
transformateur. Une pointe de consommation de 1.5 MVA est utilisée comme référence
pour les différents scénarios. Étant donné la criticité d’un réseau électrique, la fiabilité et
la redondance du système sont à considérer, car il est important d’assurer une
alimentation sans interruption. Les avantages et inconvénients sont évalués selon les
besoins du client, chaque réalité étant différente.
L’entrée électrique doit alors être modifiée soit en se raccordant, comme dans le passé
au réseau d’Hydro-Québec ou en se recordant au réseau interne 12,4 kV de l’UdeM.
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2.1 Scénario 2 : Transformateur 25kV-600V propriété d’Hydro-Québec
2.1.1 Description
La solution 2 diffère de la solution 1 dans le sens que le transformateur utilisé sera la
propriété d’Hydro-Québec. Par conséquent, aucun transformateur de rechange n’est
nécessaire. Hydro-Québec assurera le support et le remplacement rapide en cas de bris
de celui-ci. Aussi, le mesurage de l’utilité sera installé à 600 V simplifiant le branchement
primaire, mais évitant du même coup de profiter du crédit de transformation. Avec le
niveau de charge projeté, la sélection de la puissance du transformateur se fera entre
1.5 MVA et 2.5 MVA.
La représentation schématique de ce scénario est présentée à l’annexe A (2293-
L03557A-S002).
2.1.2 Détails de réalisation
La solution prévoit l’utilisation d’un seul transformateur, propriété d’Hydro-Québec, qui
abaissera la tension de 25 kV à 600 V.
Une armoire de commutation 600 V intérieur remplacera l’armoire existante de 12.4KV.
Celle-ci comprendra le mesurage Hydro-Québec, le mesurage client ainsi que des
dispositifs de sectionnement.
Dans ce scénario, le courant de court-circuit résultant s’élève à un niveau supérieur de la
capacité des équipements 600 V. Le scénario prévoit des fusibles limiteurs afin d’abaisser
ce niveau de court-circuit à une valeur adéquate pour l’appareillage.
2.1.3 Estimation budgétaire (+/- 30%)
Le budget estimé pour l’implantation de cette solution s’élève à un total de 715 700 $
2.1.4 Tarification électrique
La tarification électrique de cette solution est en fonction du tarif M (2018). Celui-ci
implique que :
+ Les premiers 210000 kWh sont facturés à 0.0498 $/kWh
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+ L’excédent est facturé à 0.0369 $/kWh
+ La pointe de puissance est facturée à 14.58 $/kW
Le client ne bénéficiera d’aucun crédit. La simulation des coûts d’approvisionnement
électrique pour une utilisation précédemment établie s’élève à environ 647 000 $
annuellement.
2.1.5 Avantages
+ Entretien et opération des équipements à moyenne tension, incluant le
transformateur, demeurent sous la responsabilité d’Hydro-Québec.
+ Cette solution inclue le remplacement de l’appareillage moyenne tension existant.
+ Scénario le moins coûteux à l’installation.
2.1.6 Inconvénients
+ La solution n’intègre pas de transformateur de relève. En cas de bris, le service sera
interrompu, jusqu’à l’intervention d’Hydro-Québec.
+ Aucun rabais applicable au tarif H-Q.
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Récapitulatif des scénarios
UNIVERSITÉ DE MONTRÉAL
REHAUSSEMENT CAPACITÉ ÉLECTRIQUE DU BÂTIMENT 555
ÉVALUATIONS SOMMAIRES DES SCÉNARIOS PROPOSÉS
Scénario #1 Scénario #2 Scénario #3 Scénario #4
Transformateur 25kV-600V Transformateur sur socle (TSS) Raccord. 12.4kV (CEPSUM),
1 transformateur
Raccord. 12.4kV (CEPSUM),
2 transformateur
Matériel et main-d'oeuvre
Boitier de sectionnement N/A
Armoire de commutation 25kV installé (ext.) N/A
Massif de câbles + câbles 29 600 $
Transformateur 25kV-600V, 2,5 MVA (2) N/A
Base de transformateur 20 900 $
Installation transformateur - $
Armoire de commutation 600V, 3 000 A 66 400 $
Installation Armoire 600Vca, 3 000A 24 600 $
Démantèlement 47 800 $
Alimentation temporaire 87 000 $
Transformateur 12.4kV-600V, 1,5 MVA N/A
Essais et mise en service 5 700 $
Frais connexes 129 700 $
H-Q
Travaux branchement par H-Q 304 000 $
Travaux démantèlement câble existant H-Q N/A
Coût d'implantation
715 700 $
Tarif H-Q Tarif M (2018) Tarif M (2018) Tarif LG (2017) Tarif LG (2017)
Tarif première tranche de 210 000 kwh ($/kWh) 0,0498 $
Tarif après 210 000 kwh ($/kWh) 0,0369 $
Tarif pointe de consommation ($/kW) 14,58 $
Rabais tension d'alimentation 15kV-50kV ($/kW) - $
Réajustement pour pertes de transformation ($/kW) - $
Autre données
consommation prévue (MVA) 1,3
Pointe de consommation prévue (MVA) 1,5
FP moyen 0,9
Calcul coûts d'exploitation
consommation mensuel projeté par UdeM (kWh): 854100
Puissance mensuel projeté par UdeM (kW): 1350
Coût de consommation ($/kWh mensuel): 34 225,29 $
Coût de puissance ($/kW mensuel): 19 683,00 $
Rabais tension d'alimentation ( mensuel): - $
Rajustement de transformation ( mensuel): - $
Coût de la consommation ($/kWh annuel): 410 703,48 $
Coût de la puissance ($/kW annuel): 236 196,00 $
Estimation final coût d'exploitation
Coût d'instalation: 715 700 $
Coût d'exploitation annuel: 646 899 $
Δ Coût d'expoitation annuel (pr/plus bas) - $
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3. Recommandations
Le scénario 2, branchement à basse tension standard avec un transformateur 25kV – 600
V propriété d’Hydro-Québec, nécessite un investissement mineur, est le plus facile à
implanter et entretenir puisqu’Hydro-Québec demeure responsable de l’équipement
moyenne tension et offre le service de remplacement en cas de bris d’équipement. En
prévoyant un massif de conduit pour une capacité ultime de 2,5 MVA, il serait tout à fait
possible de convertir éventuellement l’installation aux scénarios 3 ou 4 tout en valorisant
l’investissement du scénario 2.
Nous recommandons donc, à court terme, un raccordement à 600V, via un transformateur
25 kV-600 V sur socle, propriété d’Hydro-Québec. Parallèlement à cette implantation,
nous recommandons de conduire une étude approfondie du réseau électrique 12,4 kV de
l’UdeM dans le but de permettre le raccordement éventuel du bâtiment 555 à ce réseau.
L’UdeM pourrait alors se prévaloir d’une importante économie tarifaire en passant au tarif
LG pour le bâtiment 555 tel que pour les autres bâtiments.
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ANNEXE A
Croquis des scénario 2
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1 Université de Montréal Étude de faisabilité
Rehaussement de la capacité électrique du bâtiment 555 2293 - L03557 | 26 Mai 2018
ANNEXE B
Estimation des coûts de la solution recommandée
Université de Montréal
Pavillon Marie‐Victorin
Date:
ESTIMATION BUDGÉTAIRE
REMPLACEMENT ENTRÉE ÉLECTRIQUE
Projet 2293‐L03557A
2018‐05‐23
Matériaux et équipements Main d'œuvre
Description Qté Un. Prix unitaire Total Heures*Hommes Total TOTAL
Lot 1 ‐ Hydro‐Québec 259 000 $ 500 45 000 $ 304 000 $
Mise au norme câble de branchement 25 kV existant 1 lot 204 $ 259 000 $ 500 45 000 $ 304 000 $
Lot 2 ‐ Transformateur sur socle 15 620 $ 66 5 280 $ 20 900 $
Transformateur 2,5 MVA, 24940‐347/600V (Fourni et installé par Hydro‐Québec) 1 un ‐ $ ‐ $ 0 ‐ $ ‐ $
Socle de transformateur 1 un 15 000 $ 15 000 $ 40 3 200 $ 18 200 $
MALT ‐ Cuivre‐ 4/0AWG 50 m 2 $ 100 $ 16 1 280 $ 1 380 $
Raccord MALT soudé 12 un 25 $ 300 $ 6 480 $ 780 $
Tige de MALT 4 un 55 $ 220 $ 4 320 $ 540 $
Lot 3 ‐ Artère souterraine 9 440 $ 252 20 160 $ 29 600 $
Excavation et remplissage tranchée 10 m ‐ $ ‐ $ 56 4 480 $ 4 480 $
Sable Grade 1 (600mm) 2 Ti 120 $ 240 $ 8 640 $ 880 $
Massif de béton 12 m3 300 $ 3 600 $ 16 1 280 $ 4 880 $
Conduits 80 m 10 $ 800 $ 12 960 $ 1 760 $
Câble 1C750kCM Aluminium, RWU90, 1 kV 320 m 15 $ 4 800 $ 160 12 800 $ 17 600 $
Lot 5‐ Nouvelle armoire de branchement 70 600 $ 255 20 400 $ 91 000 $
Armoire 3000A, 600V, avec cellule de mesurage H‐Q 1 un 66 400 $ 66 400 $ 160 12 800 $ 79 200 $
Câble 4C750kCM Aluminium, Teck 1 kV 80 m 10 $ 800 $ 40 3 200 $ 4 000 $
Terminaisons cables et quincaillerie diverses 80 un 25 $ 2 000 $ 40 3 200 $ 5 200 $
Chemin de câble 36" 10 m 80 $ 800 $ 10 800 $ 1 600 $
MALT ‐ Cuivre‐ 4/0AWG 40 m 15 $ 600 $ 5 400 $ 1 000 $
Lot 6 ‐ Alimentation temporaire 85 480 $ 16 1 520 $ 87 000 $
Groupe électrogène 1,3 MVA, 1 semaine 1 un 16 200 $ 16 200 $ 0 ‐ $ 16 200 $
Frais d'entretien 24/24h, 7 jours 168 un 10 $ 1 680 $ 0 ‐ $ 1 680 $
Mobilisation/Démobilisation 1 m 2 600 $ 2 600 $ 16 1 520 $ 4 120 $
Carburant, 24 h/jour, 7 jours, .3$/kWh 1 lot 65 000 $ 65 000 $ ‐ $ 65 000 $
Lot 7 ‐ Démantèlement 30 200 $ 220 17 600 $ 47 800 $
Démantèlement transformateur 25/12,4 kV existant (Par Hydro‐Québec, inclus dans le lot 1) 1 un ‐ $ ‐ $ 0 ‐ $ ‐ $
Démantèlement socle existant 1 lot 5 000 $ 5 000 $ 60 4 800 $ 9 800 $
Démantèlement câble 12 kV 1 lot 1 200 $ 1 200 $ 32 2 560 $ 3 760 $
Location pelle, 1 semaine 1 lot 4 000 $ 4 000 $ 0 ‐ $ 4 000 $
Démantèlement transformateur 12,4kV/600V existant 2 lot 2 500 $ 5 000 $ 48 3 840 $ 8 840 $
Sciage de béton (Artère principale dans le bâtiment 1 lot 5 000 $ 5 000 $ 40 3 200 $ 8 200 $
Terrassement et paysagement (Réfection) 1 lot 10 000 $ 10 000 $ 40 3 200 $ 13 200 $
Lot 8‐ Essais et mises en service 2 020 $ 46 3 680 $ 5 700 $
Essais pré‐opérationnels 1 lot 1 520 $ 1 520 $ 34 2 720 $ 4 240 $
Mise en service 1 lot 500 $ 500 $ 12 960 $ 1 460 $
TOTAL TRAVAUX CONSTRUCTION 586 000 $
Frais administratifs, profits, gestion et connexes 129 700 $
TOTAL
715 700
$
2293_L03557A_EstimationCouts.xlsx 2018‐05‐24
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